Впливають хлорогенові кислоти, вміст кофеїну та антиоксидантні властивості екстрактів зеленої кави
Анотація
Хлорогенові кислоти та кофеїн важливі для формування смакових якостей, а також для оздоровчого ефекту завареної зеленої кави та її екстрактів. Вміст цих сполук було визначено за допомогою ВЕРХ-DAD-аналізу в дванадцяти зразках кави з видів робусти та арабіки різного географічного походження, включаючи каву на пару та без кофеїну. Як правило, екстракти кави Робуста містять удвічі більше кофеїну, ніж арабіка, і його вміст варіюється від 3,41% на суху масу у типу арабіки з Лаосу чи Руанди до 8,16% у каві Робуста з Індонезії. Найвища концентрація 5-О-кофеоїлхінова кислота (5-CQA) була отримана для обох кав з Уганди. Процес без кофеїну не впливає на концентрацію цієї основної хлорогенової кислоти, але запарювання кавових зерен гарячою водою призвело до значного зниження рівня 5-CQA. Антиоксидантну активність екстрактів кави вимірювали за допомогою аналізів CUPRAC та F – C, які реально вимірюють зменшувальну силу компонентів зразка. Екстракти зелених кавових зерен з В'єтнаму мали найвищу антиоксидантну активність в обох дослідженнях.
Вступ
Кава - один із найпопулярніших напоїв сьогодні у всьому світі. Він містить понад 700 сполук, які відповідають за його ароматичний та унікальний смак. Рід Кава арабіка і Coffea canephora var. робуста є найважливішими видами Кава, і вони становлять 60–40% світового виробництва. Арабіка зазвичай походить з Південної Америки (переважно з Бразилії) та гірських та гірських районів Східної Африки, тоді як Робуста (переважно з В'єтнаму) з низовини Центральної та Західної Африки та Південної Азії [1].
Кава як функціональна їжа з антиоксидантними властивостями зменшує захворюваність на рак, діабет та захворювання печінки, захищає від хвороби Паркінсона та зменшує ризик смертності [2, 3]. Екстракт зелених кавових зерен проявляє гіпотензивний ефект у щурів [4] та зменшує вісцеральний жир та масу тіла [5, 6]. Ці властивості пов’язані з біоактивними сполуками, не тільки хлорогеновими кислотами та їх похідними, але також кофеїном, теофіліном та теоброміном, кафестолом, кахвеолом, токоферолами та тригонеліном [7–12].
Зелені кавові зерна містять вищий рівень 5-О-кофеоїлхінова кислота (5-CQA), навіть удвічі вища, ніж у смаженій каві, залежно від часу смаження [12]. Кофеїн у каві зменшує окислювальний стрес та захищає антиоксидантну систему: в клітинах епітелію легенів, індукованих гіпоксією; він є інгібітором продуктів перекисного окислення ліпідів, викликаних перекисом водню, у фібробластах шкіри людини, а також зменшує перекисне окислення ліпідів тканин та АФК [13, 14].
Антиоксидантна активність кавових зерен залежить від характеристик фенольних сполук, особливо хлорогенних кислот, які мають in vitro та in vivo антиоксидантну здатність [15], і ці фенольні речовини дуже біодоступні in vitro [16]. Антиоксидантна активність екстрактів зеленої кави арабіки позитивно корелює з рівнем кальцію [17].
Метою дослідження було порівняти вміст хлорогенних кислот та кофеїну в екстрактах зеленої кави Арабіка та Робуста внаслідок їх походження та приготування зерен (кавових зерен без кофеїну та на пару). Для оцінки антиоксидантних властивостей кавових заварок використовували метод Фоліну – Ціокальтеу (F – C) та метод зменшення антиоксидантної здатності іонів міді (CUPRAC). Можливі кореляційні зв'язки між вмістом певних сполук та антиоксидантною активністю також є предметом цього дослідження.
Матеріали і методи
Хімікати
Галлова кислота, хлорогенова кислота, кофеїн та реагент F-C були придбані у Sigma-Aldrich Chemical Co. (Steinheim, Німеччина). Ацетонітрил та метанол ступеня MS були від POCH (Глівіце, Польща), а мурашина кислота ступеня MS - Sigma – Aldrich. У всіх експериментах використовувалась надчиста вода із системи Milli-Q (Millipore, Бедфорд, Массачусетс, США) з провідністю 18 Ом.
Матеріал та процес вилучення
Дванадцять зелених зерен кави різного походження Кава арабіка: Бразилія (TG), Руанда (звичайна), Китай, Лаос і Кава робуста: В'єтнам (Gr2), В'єтнам (Gr2) без кофеїну дихлорметаном, а В'єтнам (Gr2) на пару (тиск 3 бари протягом 30 хв), Індія (Вишня), Індонезія, Лаос (FAQ), Уганда (Sc) та Уганда (Bugishu) отримано від виробника (кафе Strauss, Польща). Географічне походження зразків та їх типи були підтверджені постачальником. Вологість кавових зерен була вище 12%. 0,5 г подрібненої квасолі екстрагували 20 мл дистильованої води (94 ° С) протягом 10 хв. Потім розчин охолоджували до кімнатної температури, центрифугували (5 хв, 4500 об/хв) і декантували. Екстракти ліофілізовані (Lyophilizator Alpha 1-2 LD plus; Martin Christ, Німеччина). Перед аналізом екстракти розчиняли в 1 мл води Millipore і фільтрували через 0,2-мкм шприцевий фільтр з політетрафторетилену від Agilent Technologies (Санта-Клара, Каліфорнія, США).
Хроматографічний аналіз хлорогенних кислот та кофеїну
Іон міді зменшує антиоксидантну здатність
Аликвоту 1 мл розчину CuCl2 (0,01 моль L -1) змішували з 1 мл спиртового розчину неокупроїну (7,5 × 10-3 моль L -1) і 1 мл ацетатного буфера (1 моль L -1, pH 7) з подальшим змішуванням з 0,5 мл настою кави та 0,6 мл води [23, 24]. Пробірку, що містить зразок та реактиви, інкубували на водяній бані при 50 ° С протягом 20 хв, після чого охолоджували під проточною водою. Поглинання проти заготовки реагенту вимірювали при 450 нм. Калібрувальну криву будували за допомогою Trolox, а антиоксидантну активність виражали як еквівалент Trolox (TE) в мМ кг -1 екстракту сухої маси. Дані представлені як середнє значення для трьох незалежних вимірювань.
Всі спектрофотометричні визначення проводили на спектрофотометрі Perkin Elmer на моделі Lambda 20 UV – VIS з кюветами довжиною 1 см. Спектри реєстрували в діапазоні від 220 до 800 нм з роздільною здатністю 0,2 нм. Дані оброблялися за допомогою програмного забезпечення WinLab.